爆炸危险环境中成套设备设计核心参考与规范要求

在石油化工、煤矿开采、天然气加工等爆炸危险环境中，成套设备的设计质量直接关系到生产安全与系统稳定运行。此类设备需同时满足防爆性能、系统兼容性、环境适应性等多重要求，严格遵循国家相关标准规范是避免点燃危险、保障现场安全的关键。本文结合 GB 3836 系列核心标准，从通则、设备选型、布线系统、图纸文件等关键维度，详解爆炸危险环境中成套设备的设计参考要点。

一、设计通则：标准遵循与核心原则

成套设备的整体设计、电气设备选型、安装调试及后期检查，必须以 GB 3836.15—2024《爆炸性环境第 15 部分：电气装置设计、选型、安装规范》为核心依据，同时需注意 GB/T 3836.34—2021《爆炸性环境第 34 部分：成套设备》中的特殊修改条款，优先遵循专项标准要求。

设计的核心原则是 “源头控险、系统适配”：所有设计环节需围绕消除或控制点燃源展开，确保设备在正常运行、故障状态下均不会引发周围爆炸性混合物燃烧或爆炸；同时兼顾系统各部件的兼容性，避免因单个设备参数不匹配、安装间隙超标等问题破坏整体防爆性能。

二、Ex 设备选型与管理：防爆性能的核心保障

Ex 设备作为成套设备的核心组成部分，其选型、认证及使用条件控制直接决定防爆效果，需重点关注以下三点：

（一）单个设备的合规性要求

构成成套设备的每台 Ex 设备，必须符合 GB/T 3836 系列标准（所有部分）的规定，且需具备独立的防爆合格证，或作为成套设备的一部分经过专项评定。设备的额定电压、电流、功率等参数需与实际应用场景完全适配，严格按照制造商提供的说明书安装使用，不得擅自更改设备结构或使用范围。

若 Ex 设备包含未单独评定的部件（如内置普通工业产品、特殊 Ex 元件等），需将该部件纳入成套设备的整体评定流程，必要时按 GB/T 3836 系列标准进行补充试验，确保其不会影响设备整体防爆性能。

（二）特殊使用条件的衔接与说明

需全面梳理每台 Ex 设备防爆合格证中规定的特殊使用条件，制造商需针对这些条件制定专项文件，明确三类情况的处理方案：一是与成套设备直接相关且可在设备内部满足的，说明具体实现方式；二是与成套设备直接相关但无法在内部满足的，明确最终用户现场安装时的满足措施；三是与成套设备无直接关联的，详细阐述无关原因。

对于需在用户现场满足的特殊使用条件，必须在成套设备防爆合格证中明确标注或专项说明，确保安装环节可精准落地。

（三）规范编制设备清单

设备清单是成套设备防爆合格证的必备组成部分，需涵盖所有 Ex 设备及作为成套设备一部分评定的 Ex 元件，每台设备需明确以下关键信息：产品描述（设备类型）、制造商名称及型号 / 部件号、设备识别号（如标签号）、防爆合格证编号（含发布号）、防爆型式 / 类别 / 温度组别（可提供完整 Ex 标志串）、环境温度范围，以及适用时的防护等级（IP 代码），确保设备可追溯、可核查。

三、其他关联设备：非电气部件的防爆适配

除 Ex 设备外，与成套设备防爆性能相关的其他设备（如外壳、把手、电缆桥架、滚轴、流体管道等非金属部件），虽无需单独取得防爆合格证，但需提供完整技术信息，包括产品描述、制造商名称及型号 / 部件号，以及针对潜在爆炸危险的消除措施说明。

此类设备的设计可参考 GB/T 3836.28—2021《爆炸性环境第 28 部分：爆炸性环境用非电气设备基本方法和要求》，该标准为非电气设备及电气点燃危险的评定提供了通用指南，可有效规避因非电气部件材质不当、结构不合理引发的安全隐患。

四、布线系统设计：连接环节的防爆闭环

布线系统作为设备间动力与信号传输的关键，其设计需严格遵循 GB 3836.15—2024 规定的布线方法，制造商需为每台成套设备提供详细的布线信息及终端接线方式说明，核心内容包括：

电缆或导管结构类型（如托盘电缆、船用电缆、刚性金属导管、挠性导管等）；
适用时的导管芯线数量、尺寸及温度额定值；
本质安全系统的关键电气参数（如每米电感和电容、电感与电阻比）；
环境兼容性证明（需符合 GB/T 3836.34 第 4.1 条款），包括户外使用适应性、湿度耐受度、柔韧性、抗振动能力及化学兼容性；
引入装置及配件（如电缆引入装置、导管密封装置、导管弯头）与 Ex 设备内部连接件防爆型式的适配验证结果。

需注意，除 GB 3836.15—2024 明确要求的项目外，电缆技术要求的符合性试验验证不属于 GB/T 3836.34—2021 的强制要求。

五、图纸文件：设计落地的技术支撑

制造商需提供完整的图纸文件，涵盖成套设备设计、安装、运维所需的全部信息，包括 GB/T 3836 系列标准之外的其他相关标准要求，具体应包含：

布置图：明确设备整体布局及各部件安装位置；
结构细节图：展示关键部件的结构设计及防爆密封方式；
单线图：清晰呈现电气系统的线路连接逻辑；
内部互连图：标注导线及芯线型号、连接节点等细节；
电缆和导管具体信息：包括规格、敷设路径、固定方式等；
本质安全布线系统专项文件：按 GB/T 3836.18—2024《爆炸性环境第 18 部分：本质安全电气系统》和 GB 3836.15—2024 的要求，提供 “系统描述文件”。

图纸文件需做到精准、规范、易懂，为现场安装、调试及后期维护提供明确的技术依据。

结语

爆炸危险环境中成套设备的设计是一项系统性工程，需以 GB 3836 系列标准为核心框架，从设备选型、部件适配、布线设计到图纸编制形成全流程闭环管控。制造商需严格落实各项规范要求，确保每一个设计环节都围绕 “防爆安全” 核心，同时兼顾系统的实用性与可维护性。只有将标准要求深度融入设计细节，才能为爆炸危险环境提供稳定、可靠的设备支撑，从源头防范安全事故的发生。

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